.png){kind=link}
Introduction to Metal Manufacturing
| Date | Tags |
|---|---|
| Wednesday, 28 August 2024 | #Semester-5/Prosmanlog |
In general, the techniques used to fabricates metals are such below:
Forming Operations
A. Extrusion
metal is squeezed into a cavity (die) using mechanical or hydraulical press.
B. Rolling
C. Pressing and Deep drawing
Casting
Merupakan proses pembentukan logam (ferrous dan non ferrous) dengan cara memasukkan logam cair ke dalam cetakan berongga dan dilanjutkan dengan proses pembekuan (pendinginan) logam tersebut.
 |
 |
|---|---|
 |
Peranan Casting
- Sebanyak 90% produk manufaktur terbuat dari komponen hasil metal casting
- Digunakan untuk machinery equipment, house hold, transportation, communication and electronic, etc.
Keuntungan Casting
- Dapat membuat produk dengan bentuk rumit dan berongga
- Tingkat presisi yang beragam (longgar hingga sangat ketat)
- Jumlah produk fleksibel (satuan ataupun masal)
- Proses pengerjaan dengan waktu dan biaya lebih minimum
Kelemahan Casting
- Kekuatannya kurang karena terbentuk dendrit
- Cacat lubang halus (pin hole dan shrinkage)
- Diperlukan heat treatment untuk memperbaiki sifat mechanical
- Variabel untuk mendapatkan cor banyak (temp, comp, design, cast condition)
Cara memasukkan cairan logam
- gravity casting
- pressure die casting (low <20MPa dan high 20-80MPa)
- Centrifugal casting
- Vacum Casting (Ti dan Mg)
Bahan Casting
- Logam dengan titik lebur rendah
Paduan: Zn, Pb, dan Al
Dibakar menggunakan coal, oil, gas, electric - Logam dengan titik lebur sedang
Paduan: cast iron, tembaga
Dibakar menggunakan cokes - Logam dengan titik lebur tinggi
Paduan: steel, alloy steel, nickel alloy, electric
Dibakar dengan induction furnace - Logam yang mudah teroksidasi
Paduan: Titanium alloy
Dibakar dengan electric furnace with vacuum
Cetakan Casting
Fungsi dari cetakan adalah untuk memberikan bentuk dan dimensi pada benda yang akan diproduksi. Untuk mendapatkan benda cor yang baik, dibutuhkan cetakan yang lebih baik lagi. Berikut ini jenis cetakan berdasarkan materialnya:
-
1. Cetakan pasir (sand mold)
Penggunaan: sekali pakai karena cetakan melebar (expand)
material: logam ferrous seperti cast iron dan alloy steel casting
sifat: isolator dan pendinginan lambat (menghasilkan butir keras)Keuntungan: permeabilitas bagus karena udara dapat keluar dengan mudah
Kekurangan: distribusi butir pasir harus sesuai agar permukaan halusProduction: menggunakan bahan pengikat atau binder
- Fisik: bentonit (clay)
- Kimiawi: furan atau pep-set
Pola dibuat menggunakan pola kayu atau stereform
-
2. Keramik (investment)
Penggunaan: sekali pakai karena cetakan melebar (expand)Keuntungan: bersifat isolator dan untuk benda yang rumit
Kekurangan: relatif mahal dan tidak dapat direklamasiProduction:
-
3. Logam (dapat digunakan berulang)
Proses: pressure die casting dan gravity casting
Material: logam non ferrous (titik lebur rendah seperti paduan aluminium dan magnesium)Keuntungan: pendinginan cepat (menghasilkan struktur halus dan sifat mekanis tinggi)
Kekurangan: mahal dan bersifat non isolatorProduction: harus menggunakan coating (agar permukaan cetakan tidak retak dan sebagai isolator agar tidak overheating)
- Preheat mold and spray coating
- Insert core and close mold
- Pour molten metal
- Finished part
Defects
Contoh kasus: Gravity Casting
Ketika cairan logam dimasukkan terlalu cepat ke mold, nanti akan terbentuk turbulence. Hal tersebut akan membuat udara terperangkap sehingga produk akhir akan berongga.
Cara menghindari kecatatan
- Membuat desain casting yang baik
- Cara membuat cairan logam yang benar
Miscellaneous
A. Powder metallurgy
B. Metal Injection Molding
Salah satu penggunaan miniplate adalah untuk operasi tulang.
Reference
- PPT